周俊院士率先在国内系统地开展植物配糖体和植物环肽研究，对人参、重楼、天麻等属的100余种植物三萜、甾体、酚类、环肽、生物碱及配糖体的结构进行研究，发现新化学成分500余个，研究了植物系统及地理分布的关系，发表学术论文300余篇，申请发明专利34项，编著出版了《橡子》和《中国油脂植物》。
周俊研究的盾叶薯蓣、秋水仙碱、天麻素、宫血宁等成果已实现应用，产生了显著的社会经济效益。创立了中国植物化学领域唯一的国家重点实验室，培养了一批杰出的学术带头人。荣获国家自然科学三、四等奖、云南省科学技术突出贡献奖、吴征镒植物学奖杰出贡献奖等奖项。